干貨:空氣能熱泵+地暖的常見問題及優化方案
發表于: 來自:暖通家
逐漸成熟的北方采暖市場,人們除了常規的采暖需求外,更是融合熱水或者制冷等個性化、多功能化的新需求。也有不少空氣能廠家研發生產熱泵兩聯供的產品,但相對復雜的兩聯供系統在安裝、設計上對于從業人員或者經銷商的水平提出挑戰。

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(25P正旭超低溫采暖機3臺,2018年)

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(采暖面積1000㎡,25P正旭低溫機2臺)

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(采暖面積500㎡,10P正旭超低溫冷暖3臺)
在熱泵兩聯供安裝和使用中,經銷商或工程商能否適應新市場需求發展?能否解決熱泵兩聯供常見問題呢?就上述問題,正旭為您進行講解:
熱泵+地暖常見問題及優化方案
1、“冷暖兩聯供”為何火爆?
根據正旭多年市場觀察,冷暖兩聯供市場的迅速崛起三個因素:
一、熱泵技術制熱和制冷雙系統的成熟;
二、市場對于熱泵多功能化的需求轉變;
三、市場對熱泵采暖行業發展的肯定和憧憬。
2、優化熱泵+地暖系統是關鍵
值得注意的是,在熱泵地暖系統的應用中,我們形容熱泵主機是“大流量、小溫差”(熱泵工況△T=5K),而地暖末端則是“小流量、大溫差”(地暖工況△T=10K)。
相比較壁掛爐地暖系統而言,熱泵配地暖系統需要更大的循環流量,熱泵作為熱源需要的流量相當于壁掛爐熱源設計流量的5倍。
由于空氣能與末端的不匹配,早期一些企業推廣熱泵地暖系統出現部分應用失敗案例,隨著空氣能廠家在后期改進和調整而克服。
而正旭配備專業、有多年熱泵工程設計經驗的方案設計師,可根據安裝、施工建筑結構特點,針對性的在熱泵熱水工程、采暖工程等工程上做出最佳的設計,充分發揮熱泵節能效能和地暖舒適效果的目的。

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(25P正旭超低溫采暖機3臺,2018年)
3、熱泵應用于地暖系統中的常見問題分析
熱源與末端的不匹配,就會產生很多問題,尤其是當前熱泵應用于地暖系統中,由于不匹配而出現的常見問題進行了一一歸納分析:
A、熱泵主機頻繁啟停:由熱泵直供地暖末端,熱泵內置循環泵作為系統循環動能。由于熱泵主機自身阻力損失較大及地暖系統阻力損失較大,系統的總阻力損失是很大的。
如果系統水力設計及管路設計不合理,就會出現主機熱泵循環動能不足,造成系統流量不足,機內換熱不充分,無法有效交換熱量,主機保護停機。
B、熱泵進回水溫差大:在熱泵直供地暖系統中,由于系統阻力損失大,如地暖盤管過長、地盤管管徑過小,以及閥門配置不當或管路系統施工不合理等,都會造成系統阻力損失過大。而熱泵循環動能不足,使得系統流量過小,造成熱泵進回水溫差過大。
C、熱泵出力不足:常見的熱源與末端直供的地暖系統,如果系統總阻力損失過大,或是水泵配置過小循環不足,都可能造成熱泵主機出力不足(輸出功率不足),熱輸出能力下降。
D、系統故障率高:
(1)在熱泵地暖系統的應用中,施工單位調試中發現系統運行情況不佳,通常采用增加外置循環泵的方法,如果還是循環效果不佳,就更換高揚程水泵強行驅動;
(2)如果外置泵與熱泵內置泵參數不同還易造成水泵沖突,影響熱泵內置泵使用壽命;
(3)串聯水泵揚程過高還會造成三通切換閥工作壓差增大,三通閥會出現嘯叫、共振等問題,三通閥故障率增加;
(4)如果是分室控溫地暖,或是客戶部分區域使用,只開一個或兩個末端環路的情況下,環路水閥兩端壓差過大,易產生共振、嘯叫等問題,閥門也容易出現的故障。
E、系統能耗高:循環不足、頻繁啟停,以及熱泵長期運行在低負荷狀態下都會造成熱泵不能輸出有效熱量,能源利用率低、能耗高。另外熱源與末端匹配不好,水力失調,局部過流、局部欠流也是造成熱源“能量”不能有效轉換成為末端“熱量”的問題,造成系統能耗高。
F、地暖局部不熱
地暖局部不熱的情況是很常見的現象,比如兩層建筑,分別給每層供熱都可以升溫,而全部供暖時則會有一層不熱,或者是整體供暖時有局部不熱。這主要還是循環不足,或者水力失調,造成局部循環不暢,無法將熱量帶到需要升溫的空間。

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(采暖面積1000㎡,25P正旭低溫機2臺)
4、熱泵與低溫熱水地暖系統優化方案
由上可見,由于熱源與末端的應用沖突,將會造成諸多問題,因此,過去的熱泵直供地暖末端的形式是不合理的,需要對系統進行合理匹配和優化。至于如何進行優化,正旭具體提出了以下具體指導意見:
1、做二次系統:
為克服熱泵主機與地暖末端的工況沖突,正旭建議采用二次系統將系統“分割”成為熱源側和末端側,遵循滿足設計流量條件下配置最小動能原則,既可以降低水泵功耗,也可以控制過大水泵帶來的成本增加和噪音增大等問題;
2、動力分散系統:在辦公室、車間等大面積分戶供暖系統中,由于末端側(二次側)采暖面積大,需要的循環流量較大,因此正旭建議可以將較大的末端側分解成兩個或是多個末端側,分別配置循環動能,水泵選型應遵循“滿足設計流量的最小動能”原則。
3、總線控制系統:分室控溫的地暖系統,設計二次系統和動力分散系統后,系統的智能化控制就非常必要了,我們建議采用總線溫控系統。

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(采暖面積500㎡,10P正旭超低溫冷暖3臺)
總結:通過混水系統、二次系統、動力分散系統及總線溫控系統是較好的解決系統沖突的方法,但也會使得系統復雜化和成本增加,這就需要暖通行業相關企業共同努力,通過教學、培訓的方法來提升行業技術水平。
值得一提的是,正旭空氣能率先在行業研發復疊高溫冷暖機組,并取得極大的成功,經北方幾個采暖季的驗證,正旭復疊高溫冷暖機能完全替代傳統鍋爐供暖,具有良好的穩定性和節能效果,-35℃的環境溫度下仍能正常穩定運行。其采用復疊式系統,溫度控制精準,同時輔以正旭專利兩種不同低溫環保冷媒,顯著提升超低溫工況下制熱能力,深受用戶喜愛。
擁有雄厚的熱泵研發技術和豐富的熱泵安裝工程經驗的正旭集團,有著廣闊的胸襟與看好熱泵發展的經銷商分享專業的熱泵知識,創造更多的商機和開辟更大的市場,實現共贏。
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